[发明专利]用于飞行器点火系统的开关组件

说明书

技术领域

本发明一般涉及开关组件。更具体地，本发明涉及用在如飞行器点火系统的高压电路中的开关组件。

背景技术

在高压电路中使用的开关需要能够在没有电流泄漏的情况下维持高压。因此，必须考虑一些物理参数以使电压最大化，开关够在没有泄漏在其中通过的电流的情况下操作该电压。美国专利5,592,118公开了一种脉冲功率晶闸管(PPT)半导体开关装置，其被设计为通过这样的方式控制穿过其边缘的电流泄漏，即，机械地倾斜该开关的边缘，从而控制泄漏。所述PPT开关的边缘可通过喷砂或锯切割方法来进行倾斜，然后通过化学蚀刻使倾斜的边缘平滑。聚酰亚胺薄膜或其它的绝缘层涂覆至该斜面以减少表面泄漏。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种用于高压飞行器点火系统的开关组件。所述开关组件包括：支撑阳极垫的衬底；连接至所述阳极垫的半导体器件；用于电连接至所述组件的多个引线；以及装壶，其遮盖所述半导体器件和所述引线的至少一部分。所述半导体器件具有高压栅极和阴极。所述多个引线包括电连接至所述高压栅极的第一引线、电连接至所述阳极第二引线以及电连接至所述阳极垫的第三引线。

附图说明

下面将结合附图描述本发明的优选实施方案，其中相同的标号表示相同的元件，在附图中：

图1为根据本发明的开关组件的实施方案的分解透视图；

图2为图1中的开关组件处于部分装配状态下的透视图；

图2A为所述组件的元件在灌注之前，图1的开关组件的透视图；

图3为灌注后的图1的开关组件的透视图；

图4为图1的开关组件完成时的透视图；

图5为在图1的开关组件中使用的开关冲模的部分切开的俯视图；

图6为所述开关冲模的侧视图；

图7为所述开关冲模的立体图；以及

图8为本发明的第二实施方案的局部立体图，其中开关组件直接地表面安装于电路板并然后在适当的位置灌注。

具体实施方式

参考图1至图4，开关组件的一个实施方案一般指定为10。该开关组件被设计用来减少穿过其边缘的电流泄漏。另外，开关组件10已被设计为使其可采用基本上自动化的装配线来制造。下面将更详细地讨论用于制造开关组件10的方法。

开关组件10包括氮化铝陶瓷基座或衬底12。如图所示，陶瓷衬底12为正方形。本领域的技术人员应该理解，基于空间参数，陶瓷衬底12可定义为任何需要的或期望的形状，开关组件10将安装到衬底12中。铜垫14结合至陶瓷衬底12。铜垫14通过传统的方法结合于陶瓷衬底12。

一般指定为16的开关冲模焊接于铜垫14。开关冲模16包括可软焊的阳极垫18，其设置在开关冲模16的底部。阳极垫18焊接至铜垫14，这可通过例如回流焊接的传统方法来完成。本领域的技术人员将会理解，在某些实施方案中，铜垫14可以用作阳极垫，这将不需要位于开关冲模16上单独的阳极垫18。在示出的实施方案中，开关冲模16主要包括半导体框架20，阳极垫18结合于该半导体框架20的背侧。于半导体框架20顶部安装有陶瓷帽21，陶瓷帽21在其顶侧具有栅极垫22和两个阴极垫24。栅极垫22设置于两个阴极垫24之间。所有的垫22和24均互相平行。

一般指定为26的引线框架焊接于栅极垫22和阴极垫24。引线框架26包括用于每个阴极垫24的垫接收端子28以及用于栅极垫22的单个垫接收端子30。两个垫接收端子28通过阴极桥32相互电连接。从用于栅极垫22的垫接收端子30以及阴极桥32分别向上延伸，为栅极延伸部36和阴极延伸部34。延伸部34和36的末端通过引线框间隔装置38连接。

同样，垫接收端子40焊接于阳极垫18。阳极延伸部42从用于阳极垫18的垫接收端子40向上延伸，并且最后在其末端连接至引线框架间隔装置38。用于阳极垫18的垫接收端子40实际上焊接于铜垫14。本领域的技术人员将会理解：如果阳极垫18被设计为具有延伸于开关冲模16之外的凸缘，那么用于阳极垫18的垫接收端子40可直接焊接于阳极垫18，而不是铜垫14。可以预计，垫接收端子28、30、42，延伸部34、36、42以及引线框架间隔装置38被全部制造为一个整体的结构。